在高速公路上,經(jīng)常因為剎車失靈,發(fā)生大貨車,、大客車及小汽車之間的碰撞,,造成人命事故及車輛損毀。一般除人為因素外,,其主要原因是剎車片過熱,,尤其是重載大貨車長距離下坡時,高溫下剎車片材料強度急劇下降,,造成剎車失效而釀成災(zāi)害,。因此常見到大貨車跑長途時,不斷地向輪軸處滴水,,目的是為了給剎車片降溫,。一種新型的碳陶復(fù)合材料將是解決這一難題的有效手段。
碳陶復(fù)合材料(C/-SiC)是碳纖維增強碳化硅陶瓷復(fù)合材料,。主要基體成分碳化硅決定著復(fù)合材料的硬度,,碳化硅硬度僅次于金剛石;碳纖維的作用是提高材料的機械強度和斷裂韌度,其強度是鋼的5倍以上,。碳陶復(fù)合材料具有密度低,、高溫抗氧化性能好、耐腐蝕,、是一種能滿足1650℃使用的新型高溫結(jié)構(gòu)材料和功能材料,。碳陶復(fù)合材料將成為新一代飛機和汽車剎車材料。作為剎車材料,,美軍率先在F16戰(zhàn)機上應(yīng)用,,效果良好。近幾年保時捷,、奔馳,、奧迪、賓利,、布加迪和蘭博基尼品牌的高端產(chǎn)品都使用碳陶剎車片,。
碳陶復(fù)合材料的制備工藝主要有兩種方法:化學氣相沉積法和液體浸漬法,。化學氣相沉積法工藝是先制備碳盤(即將碳纖維編織成產(chǎn)品所設(shè)計的形狀),,然后在一定的溫度條件下以含氫氯硅烷熏蒸,,反復(fù)多次,直至致密化,。液體浸漬法工藝也需先制備碳盤,,制備聚硅烷或聚碳硅烷,然后在真空,、氮氣或氬氣保護的條件下,,將聚硅烷或聚碳硅烷滲入碳盤中,再熱處理,,反復(fù)多次,,直至致密化。由于生產(chǎn)過程的技術(shù)及環(huán)境要求高,,規(guī)�,;a(chǎn)有一定的難度,短期內(nèi)產(chǎn)品的價格會比較高,,民用產(chǎn)品的普及還會有一段時間,。目前發(fā)達國家對中國禁止輸入該項技術(shù)和產(chǎn)品。
我國新材料行業(yè)產(chǎn)量雖大,,由于技術(shù)水平相對落后,,還不能稱為材料強國�,!笆濉逼陂g,,國家重點支持包括碳陶復(fù)合材料在內(nèi)的新材料重大工程項目。中國經(jīng)濟步入轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵階段,,國家提出要發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),,產(chǎn)業(yè)升級材料先行,因此,,推動新材料的發(fā)展至關(guān)重要,。
企業(yè)應(yīng)當成為創(chuàng)新的主體,企業(yè),、高校及研究所應(yīng)加強產(chǎn)學研合作,,努力實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破。高端材料的核心內(nèi)容在于配方,、工藝參數(shù)等,,只要有信心、敢于創(chuàng)新、善用科學方法,,難題并不可怕,,一定能攻克。碳陶復(fù)合材料能早日普及應(yīng)用,,交通安全就能早日有保障,。